（中国能源建设集团广东火电工程有限公司）
摘要：在建设电力系统的过程中，输电线路是其最为关键的组成部分之一，与整个系统的正常供电密切相关。然而，输电线路在运行中经常会受到雷电灾害的破坏，从而造成电网的安全事故，破坏了供电的稳定性和安全性。由于线路避雷器在输电线路中得到了越来越多的应用，防雷效果取得了明显的提高。因此，本文针对线路避雷器在输电线路防雷中的应用问题进行了探讨。
关键词：输电线路；线路避雷器；电力传输
引言
目前，我国的电力行业在规模和投入上越来越大，输电线路工程项目日益增多，但是很多的输电线路容易受到雷电破坏。据有关部门的数据统计，中国每年由于雷电灾害而导致输电线路损失的金额高达上亿元。同时家用电路中也常受到雷电影响，常常导致输电线路的断电、跳闸等问题。为了由于雷电灾害造成的输电线路损耗，输电线路的防雷措施凸显的更为重要。目前，在输电线路工程的施工期间，需要加强线路避雷器的使用。特别是在雷场较强或频繁的强对流天气的地区，输电线路的建设与线路避雷器的采用密不可分。
1 线路避雷器的应用原理
线路避雷器的防雷原理是通过避雷器将雷击电流分流，以减小通过传输塔而引入地面的电流强度，降低塔体的感应电动势。同时避雷器将大部分的雷击电流通过避雷导体输送到附近的塔架，再将电流输送到地面，在避雷器分流的过程中通过避雷导流器在顶部之间的不同传输，使电源线在导体中产生电磁感应，出现电耦合现象。目前我国的高压输电线路承载的电压很大。在这种电耦合过程中，避雷导体中的电流要远远大于传输导线中的电流。所以传输线会产生较高的感应电动势，从而增加了电线的电压，进一步降低了雷击塔顶与传输线之间的电压差，进一步保证了塔体之间的电压差。并且绝缘子串低于绝缘子串的击穿电压可以避免闪络现象。在防雷时，线路避雷器类似于一个分流器，但由于线路避雷器一般与空气间隙串联，所以在正常供电时，避雷器常常处于断开状态，不会影响到正常的电力供应。此外，线路避雷器无电流产生，也能够防止线路避雷器的内部出现老化的现象，使其能够长时间保持高效的工作状态。
发生雷电现象时，容易击中输电线路电塔的顶部，产生的电流将流入地下。由于传输塔较高，导电距离过长而增强电感效应。雷击的瞬时电压与塔体的高电感值相结合，将在塔顶产生非常高的感应电动势。该电动势会严重影响输电线路的电压，导致供电的异常。该电压经常超过绝缘子串的击穿电压，造成传输塔和绝缘子串之间的闪络，这也会对输电线路造成损坏。为了防止出现闪络问题，需要调整输电线路。然而，目前只有改变接地电阻和传输塔电阻率的大小作为可调整方法以处理此类问题。这两种调整方法都不能从根本上提高输电线的防雷能力，因此必须使用线路避雷器。
2 线路避雷器的应用
线路避雷器通常情况下采用避雷器本体与串联空气的间隙组合方式。避雷器本体理论上不负担电力系统的工作电压，因此不需要考虑长期工作电压下的线路老化问题，而且在避雷器本体出现故障时不会影响到线路的正常供电。串联空气间隙还可以分为两种类型：一种是纯空气串联间隙（通常简称为纯空气间隙），另一种为由合成绝缘子（绝缘体间隙）支撑的串联空气间隙。这两种类型的使用情况如表1。
表1 线路避雷器间隙类型使用情况
线路避雷器的计数器有三种形式，分别为单针式、钟表式和齿轮滚动式，其中齿轮滚动式计数器具有漏电检测功能。以往安装的线路避雷器大部分为纯空气间隙类型，并采用单针式的计数器，但是随着电力行业的发展和避雷器技术的进步，计数器的功能得到了丰富和改进，目前多采用具有漏电监测功能的计数器。从工程实例来看，齿轮滚动式计数器的工作性能较为准确、直观，同时可以检测漏电情况，有利于实时掌握避雷器的工作状况。
对于线路避雷器，主要有三种的组合安装形式，如图1所示。第一种是复合绝缘子（导线端）—避雷器本体（2节）—复合绝缘子（塔端）的安装方式。第二种是复合绝缘子（导线端）—避雷器体（3节）—塔端（用钢丝绳链接）的安装方式；第三种是复合绝缘子（导线端）—避雷器本体（3节）—铁塔接地端（通过线路连接）的安装方式。一般采用第三种组合安装方式时，在重力作用下，整个避雷器会受力下垂，同时在风力作用下产生较大幅度的摆动，使得接地端的导线受到拉扯，容易导致连接的脱落和松动，破坏了连接的有效性，导致不能够确保计数器的正常工作，使得到的数据不具有合理和真实性。
图1 线路避雷器的三种安装方式
3 安装线路避雷器应注意的问题
3.1 合理选择避雷器的安装位置
在安装避雷器时，应该根据雷电的定位系统和安装现场的实际情况来合理地选定安装位置，以便在雷电发生频繁的区域安装能够正常使用的线路避雷器，以便有效地保护雷电频发区域内的建筑物。参考雷电的物理特性，在湿气较为严重的区域，要考虑到频繁产生的雷雨天气，如池塘，河流，水库等，所以这些区域周围的塔架应该进行避雷器的安装。另外在高层建筑中安装线路避雷器物体下方的杆塔，不需要安装避雷器，因为建筑物本身已经安装了避雷器，并且建筑物可以阻挡雷电的破坏，所以不需要再进行安装避雷器，已能够降低雷击对塔架的损坏。
3.2 注意安装的先后顺序
避雷器的安装时要注意按照先后顺序依次进行。首先选择好安装区域，将避雷器安装到雷电活动频繁的区域；其次，将避雷器安装到以前经常受到雷击的塔架上；第三，在接地电阻较大的区域，降低接地电阻的方法比较复杂，难以保持在规定值范围内，此外，附近有避雷针塔的概率很高，需要首先安装避雷器；最后，对于容易撞到相邻塔附近的杆塔上安装避雷器。
3.3 线路避雷器的安装方法
在线路避雷器的安装过程中，应该特别注意以下四个问题：第一，在雷电频发区域以及常受到雷击的输电线路的塔架两侧安装好避雷器，这样能够大大地提高避雷器对于输电线路的保护能力，也提高了输电线路的耐雷击能力，增强了避雷的效果；第二，在排列较为紧凑和垂直的塔架线路上安装上下两项的避雷器；第三，在不受雷电影响的情况下，选择安装避雷器，确保避雷器不会受到外力的干扰，并每个避雷器之间应该保持一定的安全距离，以提高避雷器的布局合理性和避雷功能；第四，安装避雷器时，需要符合杆塔的情况进行单独的铺设地线，接地线的面积应该不小于30平方米，以便能够大大地降低接地电阻对避雷器的影响。
4 结语
综上所述，当今的中国电力行业发展日益迅速，雷电灾害对于输电线路的破坏越来越普遍。为了提高电力供应能力和输电线路的防雷能力，在电网的建设中采用线路避雷器进行防雷措施，对避免输电线路受到的雷电灾害，保障电力系统的安全运行起到了不可替代的关键作用。在日常的电力工作中，为了提高避雷器的防雷能力，不光要注重避雷器的安装和布局，还必须要重视避雷器的后期维护保养工作。
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论文作者:林洪欢
论文发表刊物:《河南电力》2018年18期
论文发表时间:2019/3/13
标签：避雷器论文; 线路论文; 雷电论文; 防雷论文; 绝缘子论文; 电压论文; 间隙论文; 《河南电力》2018年18期论文;